Question

【題目】如圖，在第一象限存在勻強磁場，磁感應強度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強電場，方向沿x軸負向。在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點沿垂直于x軸的方向進人電場。不計重力。若該粒子離開電場時速度方向與y軸負方向的夾角為θ，求：

（1）電場強度大小與磁感應強度大小的比值；

（2）該粒子在電場中運動的時間。

Answer 1

【答案】 （1）＝；（2）t＝

【解析】

試題（1）設(shè)磁感應強度的大小為B，粒子質(zhì)量與所帶電荷量分別為m和q，粒子進入磁場后做勻速圓周運動，并設(shè)其圓周運動的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：qv0B＝ ①

由題設(shè)條件和圖中幾何關(guān)系可知：r＝d ②

設(shè)電場強度大小為E，粒子進入電場后沿x軸負方向運動的速度大小為vx，由牛頓第二定律有：qE＝max ③

根據(jù)運動學公式有：vx＝axt，＝d ④

由于粒子在電場中做類平拋運動（如圖），有：tanθ＝ ⑤

由①②③④⑤式聯(lián)立解得：＝

（2）由④⑤式聯(lián)立解得：t＝